प्रकाशित: प्रकाशित तिथि – 12:45 पूर्वाह्न, सोम – 23 मई 22
डॉ ओरुगंटी प्रसाद राव द्वारा
आजकल दुनिया भर में चर्चा ‘फेज-आउट कोयला’ है। जलवायु परिवर्तन पर पेरिस समझौते के अनुसार, पूर्व-औद्योगिक स्तरों की तुलना में वैश्विक तापमान में वृद्धि को 2 डिग्री सेल्सियस, अधिमानतः 1.5 डिग्री सेल्सियस तक सीमित करने का विचार है।
कोयले में क्या खराबी है
कोयला तेल और प्राकृतिक गैस की तरह एक जीवाश्म ईंधन है। उन सभी में कार्बन और हाइड्रोजन होते हैं लेकिन अलग-अलग अनुपात में। कोयले में हाइड्रोजन की तुलना में अधिक कार्बन होता है, इसलिए यह तेल और गैस के मुकाबले दहन पर अधिक कार्बन डाइऑक्साइड पैदा करता है। कार्बन डाइऑक्साइड के अलावा, कोयला राख पैदा करता है। इन दो मुख्य प्रदूषकों के कारण, कई देश कोयले को या तो कम कर रहे हैं या चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर रहे हैं।
बड़ी मात्रा में तेल और गैस का आयात करके कोयले को चरणबद्ध तरीके से निकालना संभव है। 2020-21 में कच्चे तेल का घरेलू उत्पादन और आयात क्रमशः 30.5 मिलियन टन और 196.5 मिलियन टन (7.1 बिलियन डॉलर) रहा। उसी वर्ष, प्राकृतिक गैस के आंकड़े क्रमशः 28,672 और 33,031 मिलियन मीट्रिक मानक घन मीटर प्रति दिन ($ 7.9 बिलियन) थे। 2020-21 में तेल और प्राकृतिक गैस पर आयात निर्भरता 86.5% और 53.5% थी। इसके अलावा, आर्थिक और रणनीतिक बिंदुओं से तेल और गैस के आयात में वृद्धि उचित नहीं हो सकती है।
देश में उपलब्ध लगभग 70% कोयले का उपयोग बिजली उत्पादन के लिए और छोटे प्रतिशत स्टील और सीमेंट के उत्पादन के लिए किया जाता है। कोयला आधारित बिजली संयंत्रों की वर्तमान क्षमता 2 लाख मेगावॉट से अधिक है, जिसमें देश में 51% बिजली पैदा करने वाले 440 बिजली संयंत्र शामिल हैं।
मौजूदा कोयला संयंत्रों में प्राकृतिक गैस का उपयोग नहीं किया जा सकता है। उन सभी को, जिनकी कीमत लाखों करोड़ रुपये है, कोयले को फेज आउट करने के लिए खत्म करना होगा। वर्तमान में प्राकृतिक गैस से बिजली पैदा करने की भारत की आधे से अधिक क्षमता का उपयोग गैस की अनुपलब्धता के कारण नहीं हो पा रहा है। फिर बड़े पैमाने पर कोयले की जगह गैस आसानी से कैसे ले सकती है? छोटे पैमाने पर डीजल इंजनों का उपयोग करके तेल से बिजली उत्पन्न होती है लेकिन बहुत अधिक लागत पर और प्रदूषण का कारण बनती है, इसलिए तेल कोयले को बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापित नहीं कर सकता है।
अक्षय ऊर्जा परिदृश्य
अक्षय ऊर्जा स्रोतों में जल, पवन, सौर, बायोमास, भूतापीय, ज्वार और लहर शामिल हैं।
भारत में 100 मीटर की ऊंचाई पर 300 गीगावॉट से अधिक की पवन क्षमता, लगभग 750 गीगावाट की सौर क्षमता, 166 गीगावॉट की बड़ी पनबिजली क्षमता, 20 गीगावॉट की छोटी पनबिजली क्षमता और 25 गीगावॉट की जैव-ऊर्जा क्षमता है। भारत में लगभग 10 गीगावॉट भूतापीय ऊर्जा है, जिसका अब दोहन होने की संभावना नहीं है। भारत में ज्वार और तरंग ऊर्जा की दोहन योग्य क्षमता पर कोई आधिकारिक अनुमान नहीं है। इस प्रकार, भारत में कुल नवीकरणीय ऊर्जा क्षमता 1,271 Gw है। नवीन और नवीकरणीय ऊर्जा मंत्रालय के अनुसार, भारत अपनी 7,600 किलोमीटर लंबी तटरेखा के साथ 127 गीगावाट अपतटीय पवन ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। जब तक अपतटीय पवन, और ज्वार और लहर ऊर्जा का दोहन नहीं किया जाता है, तब तक क्षमता नहीं बदलेगी।
वर्ष 2030 और 2040 के लिए बिजली उत्पादन क्षमता के अनुमानों को ‘कथित नीतियों के परिदृश्य’ के आधार पर इन्फोग्राफिक्स में दिखाया गया है, वर्तमान नीतियों को ध्यान में रखते हुए भारत की ऊर्जा प्रणाली किस दिशा में जा रही है, इसका एक संतुलित मूल्यांकन और एक धारणा है कि प्रसार महामारी पर काबू पा लिया गया है। कोयले पर आधारित बिजली उत्पादन क्षमता 2019, 2030 और 2040 में लगभग समान है। वर्ष 2040 के बाद शेष अक्षय क्षमता 205 (1,271 घटा 1,066) है, जो इसके दोहन की प्रवृत्ति के आधार पर 2045 से पहले समाप्त होने की संभावना है। उस स्थिति में, बिजली की मांग को पूरा करने के लिए 2040 से अधिक कोयला आधारित बिजली उत्पादन की लगभग 260 गीगावॉट या उससे अधिक की समान क्षमता को बनाए रखना होगा, यदि अपतटीय पवन क्षमता का दोहन नहीं किया जाता है और परमाणु ऊर्जा में वृद्धि नहीं होती है जो सुरक्षा कारणों से संदिग्ध है। और लोगों के प्रतिरोध, या हाइड्रोजन जैसे नए ऊर्जा स्रोतों का बिजली उत्पादन के लिए बड़े पैमाने पर उपयोग नहीं किया जाता है।
हरित उत्सर्जन
हालांकि बायोमास को छोड़कर अक्षय ऊर्जा का उपयोग प्रत्यक्ष रूप से उत्सर्जन नहीं करता है, यह अप्रत्यक्ष रूप से उपकरण के निर्माण और साइट और निर्माण के लिए परिवहन के दौरान उत्पादन करता है। सौर और पवन से बिजली उत्पादन रुक-रुक कर होता है और इसलिए बड़ी क्षमता में बैटरी भंडारण की आवश्यकता होती है और ग्रिड को खिलाने के लिए प्रत्यावर्ती धारा में रूपांतरण की आवश्यकता होती है, जो एक अतिरिक्त निवेश है।
नवीकरणीय स्रोत कोयले को केवल बिजली उत्पादन के लिए स्थानापन्न कर सकते हैं, न कि स्टील उत्पादन, सीमेंट निर्माण जैसे अन्य उपयोगों के लिए। अनुमान बताते हैं कि 2040 में कोयला आधारित बिजली उत्पादन 2019 की तुलना में अधिक होगा। 2040 के अंत में शेष अक्षय ऊर्जा की क्षमता लगभग 205 Gw होगी और प्रवृत्ति के आधार पर, लगभग 2045 तक पूरी क्षमता का दोहन किया जाएगा। 127 गीगावॉट की अपतटीय क्षमता अक्षय ऊर्जा उपयोग को एक या दो साल तक बढ़ा सकती है। इसलिए, अधिक संभावना है कि भारत को 2050 के बाद भी जीवाश्म ईंधन, विशेष रूप से कोयले पर निर्भर रहना पड़ेगा।
प्राकृतिक गैस, तेल
2019 में प्राकृतिक गैस आधारित बिजली उत्पादन की क्षमता 28 गीगावॉट थी, जिसके 2030 और 2040 में क्रमशः 30 गीगावॉट और 46 गीगावॉट तक बढ़ने का अनुमान है। तेल पर आधारित अनुमानित क्षमता नगण्य है – 5 Gw से 8 Gw की सीमा में। इसलिए, तेल और गैस कोयले को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने में ज्यादा योगदान नहीं दे सकते हैं।
हाइड्रोजन
हाइड्रोजन एक अन्य ईंधन है जो ग्लोबल वार्मिंग का कारण नहीं बनता है क्योंकि यह उपयोग के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन नहीं करता है। हाइड्रोजन का उपयोग वर्तमान में ईंधन कोशिकाओं के माध्यम से परिवहन में किया जाता है, न कि बिजली उत्पादन के लिए। यही प्रवृत्ति 2040 के बाद भी जारी रहने की संभावना है। हाइड्रोजन के साथ समस्या इसके उत्पादन के तरीके में है। यदि यह कोयले या प्राकृतिक गैस से उत्पन्न होता है, तो प्रक्रियाएं कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन करती हैं। इससे बचने के लिए बायोमास को छोड़कर अक्षय ऊर्जा स्रोतों से उत्पन्न बिजली से इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से पानी से हाइड्रोजन का उत्पादन करना पड़ता है। पानी एक दुर्लभ वस्तु है और इसका उपयोग हाइड्रोजन उत्पादन के लिए नहीं किया जा सकता है। इसका समाधान समुद्री जल से हाइड्रोजन का उत्पादन करना है लेकिन व्यावसायिक प्रक्रिया अभी उपलब्ध नहीं है। इसलिए, हाइड्रोजन कोयले को फेज आउट नहीं कर सकता।
अगर भारत अक्षय स्रोतों के उपयोग को बढ़ाना चाहता है, तो भी 2040-45 से पहले क्षमता समाप्त हो सकती है। इस प्रकार, यह उम्मीद करना एक मिथक हो सकता है कि अक्षय ऊर्जा स्रोत कोयले या अन्य जीवाश्म ईंधन को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, और निकट भविष्य में भारत की ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।
(लेखक सीएसआईआर के सेवानिवृत्त वैज्ञानिक हैं)
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